استهلاك الطاقة في الأرضيات المُدفأة بأغشية الأشعة تحت الحمراء، وكيفية تقليل الاستهلاك

تُعدّ الأرضيات المُدفأة بالأشعة تحت الحمراء بديلاً ممتازاً لأنظمة التدفئة المائية وأنظمة الكابلات. تعمل هذه الأرضيات بالكهرباء، وتُشكّل تكاليف الكهرباء العيب الرئيسي لهذه الأنظمة. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنها أرخص بكثير من الأرضيات الكهربائية التي تعمل بالكابلات.

يتأثر مستوى التكاليف المرتبطة بتشغيل الأرضيات الفيلمية بمساحة الغرفة المُدفأة وقوة الجهاز. تعرف على كيفية اختيار قوة أنواع التدفئة الأرضية المختلفة (المائية والكهربائية)لذلك، من المهم حساب أداء الأرضية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء بشكل صحيح لمنطقة معينة.

بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق يمكن أن تقلل من تكاليف الطاقة - العزل الحراري عالي الجودة للغرفة وتركيب منظم حرارة مناسب مع برنامج خاص.

الاستهلاك مع التشغيل المستمر

تشغيل نظام التدفئة بالفيلم بدون منظم حرارة أمر غير آمن.

في النهاية، قد يؤدي تشغيل الجهاز بدون هذا الجهاز ليس فقط إلى فشل النظام، ولكن أيضًا إلى تلف غطاء الأرضية.

في هذا الوضع، يبلغ استهلاك الطاقة للأرضية 0.22 كيلوواط/ساعة. وعلى مدار 30 يومًا من التشغيل المتواصل، سيزداد استهلاك الطاقة. 158.4 كيلوواط/م2 أو 533.8 روبل/متر مربع.

الاستهلاك باستخدام منظمات الحرارة

يمكن أن يؤدي تركيب منظم حرارة إلى تقليل استهلاك الطاقة للأرضيات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء بنسبة تتراوح بين 30 و40% تقريبًا. وبدون منظم حرارة، ستصبح الأرضية شديدة السخونة، مما يقلل من راحة استخدامها.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمنظم الحرارة في مراقبة مستوى تدفئة سطح الأرضية النهائية، وإذا لزم الأمر، إيقاف تشغيل مصدر الطاقة وإعادة تشغيله.

تتوفر منظمات الحرارة بنوعين: ميكانيكية - مصممة للعمل في الأرضيات لمدة لا تزيد عن 12 ساعة يوميًا - وأوتوماتيكية. يمكن برمجة الأجهزة الأوتوماتيكية للتحكم في أوضاع التدفئة، كما يمكن استخدامها للتحكم في الجهاز نفسه.

مبدأ تشغيل منظم الحرارة بسيط: عندما يكتشف الجهاز تغيرات في درجة الحرارة، فإنه يقطع التيار الكهربائي أو يعيد تشغيله عندما تنخفض درجة الحرارة عن المستوى المحدد.

طرق لتقليل استهلاك الكهرباء

لتقليل استهلاك الطاقة في التدفئة الأرضية بالأشعة تحت الحمراء، ينبغي مراعاة عدد من النقاط عند إنشاء النظام.

اختيار الطاقة

لضمان درجة حرارة مريحة في الشقة، يلزم استخدام غشاء عازل بقدرة 150 واط/م². ويمكن تركيب منتج بقدرة 220 واط إذا كان التدفئة الأرضية هي المصدر الرئيسي للحرارة.

يُنصح بتركيب الأرضيات بالأشعة تحت الحمراء فقط في المناطق التي تتطلب التدفئة. يجب اتباع إرشادات التركيب بدقة. ينبغي أن يغطي الغشاء ما يقارب 70% من المساحة الإجمالية.

للعلم فقط! في المنازل الريفية، تتطلب الطوابق الأرضية والشرفات طبقة كربونية متصلة مع طبقة خاصة مقاومة للرطوبة.

عزل المبنى

يُعدّ العزل الحراري، أو تقليل فقدان الحرارة، عاملاً أساسياً في توفير الطاقة. فإذا كانت الغرفة سيئة العزل، ستتسرب الحرارة عبر الشقوق. وللحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة، ستطول دورات التدفئة الأرضية، مما يزيد من تكاليف الطاقة.

يساعد العزل الجيد ليس فقط للأرضية، بل أيضاً للجدران والسقف، على منع فقدان الحرارة، حيث يُفقد ما يقارب 20% من الحرارة عبر هذه المناطق. يُفضل عزل السقف بطبقتين من الصوف البازلتي، والجدران بمواد عازلة مع إضافة طبقة من الطوب.

لمنع فقدان الحرارة عبر الأرضيات، بالإضافة إلى وضع مواد العزل الحراري، فإن وضع طبقة إضافية من الخرسانة سيكون خيارًا جيدًا. كعازل للأرضيات يُعد البولي إيثيلين الرغوي ذو الطبقة العاكسة مناسبًا.

يرجى الملاحظة! إن وجود طبقة عاكسة معدنية يسمح بتوفير الطاقة بنسبة تصل إلى 40٪، حيث أنها توجه الحرارة لأعلى وتمنعها من التسرب عبر عوارض الأرضية.

وبالنظر إلى أن أسعار الكهرباء مرتفعة للغاية اليوم، فإن هذا سيوفر بشكل كبير على ميزانية الأسرة من النفقات غير الضرورية.

الأبواب والنوافذ

يجب تركيب الأبواب والنوافذ وإغلاقها بإحكام لمنع تسرب الهواء الدافئ من خلالها.

إذا لم يتم استيفاء هذه الشروط، فسيتم طرد نصف الحرارة، وسيتعين على الجهاز العمل لفترة أطول، مما سيؤدي إلى تكاليف إضافية.

استخدام منظمات الحرارة القابلة للبرمجة

من خلال تركيب منظم حرارة قابل للبرمجة في كل غرفة، يمكنك تقليل استهلاك الطاقة لنظام التدفئة الأرضية ذي الغشاء الرقيق بشكل ملحوظ. يتيح لك ذلك ضبط درجة الحرارة بناءً على غرض الغرفة وخصائصها وفصل السنة.

على عكس منظم الحرارة التقليدي الذي ينطفئ عند الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة ويعود للعمل عند انخفاض درجة حرارة الأرضية، يمكن لمنظم الحرارة القابل للبرمجة تنظيم التدفئة وفقًا لوقت محدد أو إيقافها تمامًا. يوفر استخدام منظم الحرارة القابل للبرمجة ما يصل إلى 30% من استهلاك الكهرباء.

تقسيم المساحات

سيساعد تقسيم المساحة إلى مناطق على تقليل استهلاك الطاقة، خاصةً مع استخدام منظمات حرارة قابلة للبرمجة وخيارات تدفئة متناوبة. علاوة على ذلك، لا داعي لتركيب غشاء عازل تحت الأثاث الثقيل، فهذا مجرد إهدار للمال.

غطاء الأرضية

نظراً لأن طبقة الأشعة تحت الحمراء ذات سمك صغير، يمكن تركيبها تحت أي غطاء أرضي.

عند اختيار منتج أرضيات مناسب للأرضيات ذات الطبقة الدافئة، يجب مراعاة ما يلي: أن الطلاءات المختلفة لها درجات متفاوتة من العزل الحراري. يؤثر مستوى التوصيل الحراري على طاقة الجهاز المطلوبة لـ "فطيرة" معينة.

تعطيل النظام ومنعه من العمل دون داعٍ

من الطرق الإضافية لخفض تكاليف الطاقة إيقاف تشغيل النظام عندما يكون المنزل خالياً. مع ذلك، لا يُناسب هذا الخيار إلا إذا كانت الأرضية المغطاة بغشاء بلاستيكي تُستخدم كمصدر تدفئة إضافي.

إذا كان الجهاز هو نظام التدفئة الرئيسي، فإن إيقاف تشغيله ليس مستحسنًا، لأن الغرفة ستبرد، وإعادة تسخينها ستتطلب تقريبًا نفس كمية الطاقة التي ستوفرها بإيقاف تشغيله.

يرجى الملاحظة! إن خفض مستوى تدفئة الغرفة بمقدار درجة واحدة فقط سيقلل من تكاليفك بنسبة 5%.

باتباع هذه القواعد، يمكنك تقليل تكاليف الطاقة بشكل كبير دون التأثير على راحة منزلك.

يختلف استهلاك الطاقة لكل متر مربع حسب نوع الطلاء

كما ذُكر سابقاً، يتأثر خرج الوحدة بالتوصيل الحراري للأرضية، مما يعني أن المنتجات المختلفة تتطلب مستويات تسخين مختلفة. في حال تركيب أرضيات من مشمع الأرضيات أو البولي فينيل كلوريد (PVC)، يكفي استخدام أرضية ذات استهلاك منخفض للطاقة، لا يتجاوز 100-130 واط/م².

إذا كانت الغرفة تحتوي على أرضيات خشبية، فإن قوة التدفئة الأرضية القائمة على الأفلام لكل متر مربع تزداد بشكل متناسب مع سمك الألواح، لأن الخشب يتميز بموصلية حرارية منخفضة.

لا يُنصح بوضع أرضيات الأشعة تحت الحمراء تحت البلاط، لأن المادة اللاصقة أو طبقة التسوية لن تلتصق بإحكام كافٍ بالقاعدة، مما سيؤدي إلى تشققات في السطح.

لنحسب استهلاك الكهرباء لغرفة واحدة

لحساب كمية الكهرباء التي يستهلكها نظام التدفئة الأرضية بالأشعة تحت الحمراء، يجب مراعاة تعديله والغرض منه - ما إذا كانت الوحدة ستكون مصدر التدفئة الأساسي أو الثانوي.

يتراوح متوسط ​​الاستهلاك بين 150 و220 واط. إذا كان الفيلم هو مصدر الحرارة الرئيسي، فيتراوح الاستهلاك بين 150 و200 واط/م²، وإذا كان مصدرًا إضافيًا، فيتراوح بين 100 و160 واط/م². يُقدّر الاستهلاك بـ 2.5 واط في الساعة، لكن الاستهلاك الفعلي أقل بكثير. يمكن تركيب وحدة تحكم مخصصة لتقليل هذا الاستهلاك، حيث تُسخّن مناطق الغرفة بشكل منفصل بالتتابع، مما يُقلل استهلاك الطاقة لأرضية الفيلم بمقدار الثلث.

يختلف مؤشر تكلفة الطاقة من:

• نوع النظام - أساسي أو ثانوي؛
• قوة أرضية؛
• درجة حرارة الهواء الخارجي؛
• درجة عزل الغرفة؛
• وجود منظم حرارة؛
• التثبيت الصحيح؛
• عدد النوافذ.

لذلك، من المستحيل حساب كمية الكهرباء التي يستهلكها نظام التدفئة الأرضية القائم على الأفلام بدقة 100%.

مثال على حساب استهلاك الطاقة

قبل البدء في الحساب، تحتاج إلى حساب مساحة الغرفة، وتحديد درجة الحرارة المطلوبة، وحساب معامل فقدان الحرارة، والذي يتم ضربه في الطاقة لكل متر مربع.

لنحسب استهلاك الطاقة باستخدام مثال غرفة مساحتها الإجمالية 60 مترًا مربعًا. وبحذف الأثاث، تصبح مساحة الغرفة 40 مترًا مربعًا.

سيكون فقدان الحرارة من مساحة 60 مترًا مربعًا مساويًا لـ 30 واط لكل متر مربع، أو 0.03 كيلوواط.

0.03 × 60 = 1.8 كيلوواط في الساعة - هذا هو مقدار الطاقة المفقودة في الساعة.

لتعويض هذه الخسائر وتوفير جو مريح في الغرفة، يلزم توفير طاقة إضافية قدرها 0.2 كيلوواط، أو 2 كيلوواط. هذه هي الطاقة المطلوبة لتشغيل أرضية سينمائية بدون منظم حرارة.

إذا كنت تخطط لتركيب أرضية مزودة بمنظم حرارة، فيجب أن تكون طاقة متر مربع واحد مساوية لـ 2000/40 = 50 واط/م2.

عند تركيب منظم حرارة قابل للبرمجة، يلزم استخدام غشاء أكثر قوة (80 واط/م²). مع هذا الجهاز، سيعمل نظام التدفئة الأرضية بنصف استهلاك الطاقة. ومع ذلك، ستحافظ الشقة على درجة حرارة مريحة، وسيكون استهلاك الطاقة منخفضًا - 0.8 كيلوواط/ساعة فقط بدلًا من 1.8 كيلوواط/ساعة.

أي أن 0.8 × 24 = 19 كيلوواط، وسيكون استهلاك الطاقة الشهري لنظام التدفئة الأرضية القائم على الأغشية حوالي 600 كيلوواط. هذا بافتراض أن الأرضية بالأشعة تحت الحمراء هي مصدر التدفئة الرئيسي.

لتحديد التكاليف من الناحية النقدية، تحتاج إلى استخدام صيغة بسيطة: اضرب 600 كيلوواط في تكلفة 1 كيلوواط.

يرجى الملاحظة! ينصح الخبراء بحساب استهلاك الطاقة لأرضية الأشعة تحت الحمراء مع مراعاة وجود احتياطي. يعتمد حجم هذا الاحتياطي على نوع الغرفة والظروف المناخية.

أي أنواع الأرضيات المُدفأة هي الأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة؟

توجد الأنواع التالية من الأرضيات المدفأة: المياه والكهرباء، والأخيرة بدورها تنقسم إلى كابلات وأشعة تحت الحمراء.

يتم توصيل سخانات المياه بنظام التدفئة المركزية (إذا كان ذلك مسموحًا به) أو بغلاية مجهزة خصيصًا. تقوم الغلاية بتسخين المياه باستخدام الكهرباء، وهي مكلفة للغاية، أو الغاز، وهو الخيار الأرخص.

إذا قارنا الأنظمة الكهربائية من حيث استهلاك الطاقة، فسيبدو الأمر على هذا النحو.

بناءً على هذا الجدول، نستنتج أن الأرضيات الكهربائية بالأشعة تحت الحمراء هي الأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. يسخن الغشاء بسرعة ويحتفظ بالحرارة لفترة طويلة. علاوة على ذلك، لا تُهدر الحرارة في تسخين الهواء، بل تُنقل مباشرة إلى الأشياء والأشخاص.

يرجى الملاحظة! أي نظام تدفئة لا يستخدم الطاقة بكثافة إلا خلال مرحلة التسخين الأولية؛ بعد ذلك، فإنه يستخدم الطاقة فقط للحفاظ على درجة الحرارة المحددة، لذلك سيكون الاستهلاك منخفضًا.

تجدر الإشارة إلى أنه بالإضافة إلى توفير الطاقة، يعمل تصميم الأشعة تحت الحمراء على تأيين الهواء والقضاء على الروائح الكريهة. علاوة على ذلك، لا يؤدي غشاء الأرضية إلى تجفيف الهواء أو التأثير على رطوبته.

من خلال حساب استهلاك الطاقة وفقدان الحرارة لنظام التدفئة الأرضية بالأشعة تحت الحمراء بدقة، وتركيب منظم حرارة، يمكنك بسهولة تحقيق ظروف الراحة المطلوبة في شقتك. علاوة على ذلك، سيكون النظام موفرًا للطاقة، مع الحد الأدنى من تكاليف التشغيل.

دروس فيديو